33牛顿第三定律教学设计-高一上学期物理人教版

牛顿第三定律教材分析本节分三个层次对牛顿第三定律进行研究：一是通过实际现象的分析以及学生的亲身感受，定性地讨论物体间的作用是相互的，同时发生的，同时变化，作用在一条直线上；二是通过实验定量地得到反映物体间相互作用力是大小相等，通过弹簧测力计分析其大小是相等的，帮助学生深刻地建立了任何物体不管其运动状态如何，它们之间的作用力和反作用力总是相等的。三是说明该定律的意义和应用学情分析学生在学习牛顿第三定律时，常常处于一种矛盾的尴尬处境：通过初中物理课的学习和科普熏陶，牛顿第三定律的结论学生已经知道了，但具体实践情境中关于作用力与反作用力的认识又存在不少误区。因此，我根据教科书创设的问题情境并将其进行拓展，以便让学生带着困惑的问题系统学习了牛顿第三定律之后，再利用教科书中的拓展实验检验上述问题，引导学生从理论和实验相结合的方式认识产生困惑的物理问题。教学目标物理观念知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念；能正确表述牛顿第三定律，并运用其分析和解决实际问题；会区分平衡力和相互作用力。科学思维通过用牛顿第三定律分析物理现象，培养分析解决实际问题的能力。科学探究通过观察、分析演示实验，讨论相互作用力关系，体验真实受力情况，培养独立思考问题和动手实验的能力。科学态度与责任结合有关作用力和反作用力的生活实例，培养独立思考、实事求是、勇于创新的科学态度，能从物理学的视角正确描述和解释自然现象，感受物理学科研究的方法。教学重点（1）用弹簧秤实验初步探究相互作用力的关系（2）用DIS实验进一步探究相互作用力的关系教学难点（1）区分相互作用力和平衡力（2）能够在实际情景中运用牛顿第三定律进行受力分析课型新授教具鸡蛋，石头，弹簧测力计等，多媒体教学设备教学过程教学环节教师活动预设学生活动预设导入新课学生观看图片：课件封面展示刚结束的科技节水火箭演示，告知学生今天所学的牛顿第三定律与水火箭飞行原理有关。通过观看封面图，回忆起刚结束的科技界的场景，激发学生的学习兴趣。教学环节一：作用力和反作用力课件展示人摁桌子的图片：图片中手给桌面一个压力，桌面给手一个支持力，这两个力是同时产生的，一个作用在桌面上，一个作用在手上，压力消失，支持力随即消失，在物理学上，我们把这两个结伴而行的力其中一个叫作用力的话，另一个就叫反作用力。作用力和反作用力除了是成对存在，同时产生同时消失以外还有什么特性？教师活动：演示鸡蛋碰石头：鸡蛋碎了而石头没事，是不是说明鸡蛋比石头受力更大？作用力和反作用力的大小到底是怎么样的？课件展示拔河的图片：许多人认为，拔河是一项比拼力量的运动，胜负取决于双方拉力的大小，其实这是一对相互作用力的问题？按照之前所说，二者的力应该是相同的，到底是不是，我们做个实验一探究竟。用简单的示例帮助学生回忆初中所学作用力与反作用力相关知识，激发易错示例思考。新课教学二、探究作用力与反作用力的关系现场进行一场拔河比赛，请两名体型相差较大的学生。体型较大的学生赢了。猜想：体型大的学生拉力大。作用力与反作用力大小关系是一个定量问题，需要通过测量来确定，什么仪器用来测量力的大小？准备两个弹簧测力计让学生通过弹簧测力计再来拔河一次。让其他学生观察弹簧测力计示数。（差不多是相等的）弹簧测力计读数毕竟只是粗略读数，我们可以采用更精密的测量仪器，力传感器。教师活动：课件展示力传感器的工作原理，并向大家展示力传感器的使用方法。以时间为横轴，力为纵轴，传感器可以实时展示每个时刻力的大小。请两位学生通过传感器对拉模拟拔河的情景，看看得到的曲线是怎样的。注意：不要超过它们的量程（20N）。提醒学生拔河是一个动态过程，可以运动一下。请学生观察两条曲线的特点。时间轴对称说明作用力与反作用力大小相等，方向相反。其他性质的力是否也遵循这个原则呢？展示磁铁，请学生思考一个方案来验证磁力间的相互作用。教师总结：其实，多年前，牛顿就得出了这个结论，两个物体间的作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一现场探究拔河比赛的本质让学生切身体会物理问题的探究过程。新课教学新课教学新课教学条直线上。我们称它为牛顿第三定律。既然作用力与反作用力的大小是相等的，那么如何解释鸡蛋撞石头和拔河的现象呢？鸡蛋破石头不破是因为鸡蛋承受能力不如石头，至于拔河，想象一下，如果刚才体型较大的学生站在一个小推车上，那他还能赢吗？其实拔河想要赢，很大一部分原因在于摩擦力，只有当拉力大于摩擦力的时候才能拔河获胜。至于水火箭，看似很复杂，其实也是利用了牛顿第三定律的知识，同学们谁来试着解释一下水火箭上升的奥秘?强调：作用力与反作用力一定是同性质的力。问：作用力与反作用力能否相互抵消？作用力与反作用力分别作用在不同的两个物体上，作用效果不能相互抵消。理解：“总是”表示与物态、力的性质、运动状态、参考系无关。三、作用力与反作用力跟平衡力区别前面学习物体受到的平衡力的关系时曾提到，它们大小相等、方向相反、作用在一条直线上，平衡力跟作用力和反作用力有什么不同呢?下面通过列表的方式加以比较。受力物体力的性质同时性作用力反作用力两个相同同时平衡力同一个相同或不同可不同时四、物体受力的初步分析1.什么叫受力分析？是指根据各种力的产生条件，结合物体所处的运动状态，通过一定的方法技巧，来确定出物体所受到的所有力的过程。2.为什么要受力分析？3.受力分析的结果如何呈现？画出物体的受力示意图4.隔离法受力分析（1）研究对象：选择你要分析受力情况的物体（2）隔离：将研究对象与周围环境划清界限，便于分析弹力、摩擦力等接触力。（3）分析顺序：按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序，逐个审查确认，确认存在的力画出其示意图。若是多个物体，一般是从上到下，从外到内，从简单到复杂的顺序分析各个物体。（4）复查：每个力的施力物体是谁？受力情况是否与运动情况吻合？不能多画也不能少画一个力。5.注意的几个问题：（1）受力分析只分析研究对象受到的力，而不要画出它施加于其他物体的力。（2）受力分析只分析真实存在的力：在力的合成中，合力是假象的力，不是真实存在的；在力的分解中，分力是假象的力，也不是真实存在的。只找出性质力，不要效果力，比如没有什么动力和阻力（3）受力分析不承认“隔山打牛”，比如给物块一个垂直斜面的外力F,这个力的受力物体就是物块，斜面并不受到这个力F的作用。1.如图所示，A、B、C三个物块叠放在水平桌面上，对B施加一个水平向右的恒力F，三个物块保持相对静止向右做匀速直线运动，已知三个物块的重力均为G，1.如图所示，A、B、C三个物块叠放在水平桌面上，对B施加一个水平向右的恒力F，三个物块保持相对静止向右做匀速直线运动，已知三个物块的重力均为G，分别对三个物块进行受力分析。CCBAFＭmθ2Ｍmθ6.受力分析的两大绝招：6.受力分析的两大绝招：（1）结合运动情况反向论证（2）利用好相互作用力关系此处学生可能依然不理解拔河的奥秘，因此要额外加一道马拉车的思考题供学生参考讨论。受力分析这部分不能光讲理论，必须结合习题来进行讲解。讲完还要练习，把受力分析的方法刻在骨子里，这部分是后面一系列知识的基础，必须要反复强调其重要性。刻意挑选几道需要进行隔离进行受力分析的习题，以便让学生更好的掌握受力分析的基本方法。教学环节教师活动预设学生活动预设课堂总结总结：1.牛顿第三定律内容：两个物体间的作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。强调：作用力与反作用力一定是同性质的力。理解：“总是”表示与物态、力的性质、运动状态、参考系无关。受力物体力的性质同时性作用力反作用力两个相同同时平衡力同一个相同或不同可不同时2.隔离法受力分析（1）研究对象：选择你要分析受力情况的物体（2）隔离：将研究对象与周围环境划清界限